本實(shí)用新型屬于電氣監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種閘門(mén)監(jiān)控裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)地監(jiān)控裝置目前業(yè)內(nèi)主要實(shí)現(xiàn)途徑有以下幾類(lèi)：

1)采用開(kāi)度荷重儀、電量智能儀表實(shí)現(xiàn)；

2)采用數(shù)字式電動(dòng)機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)；

3)基于通用PLC控制器實(shí)現(xiàn)。帶以太網(wǎng)接口的PLC，綜合顯示控制屏(觸摸屏)，電氣主回路、控制回路設(shè)備，自動(dòng)化元器件等構(gòu)成。

現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足：

根據(jù)以上組成發(fā)現(xiàn)，開(kāi)度荷重儀只能對(duì)閘門(mén)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)控，而缺少對(duì)主電機(jī)的保護(hù)；變頻器設(shè)備卻和以上設(shè)備功能相反?；赑LC構(gòu)建的自動(dòng)化系統(tǒng)存在成本較高、系統(tǒng)復(fù)雜、二次開(kāi)發(fā)工作量大等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種閘門(mén)監(jiān)控裝置，具有閘門(mén)開(kāi)度與荷重實(shí)時(shí)監(jiān)控、啟閉電機(jī)監(jiān)控保護(hù)等一體化功能，并以標(biāo)準(zhǔn)Modbus/TCP協(xié)議與上位機(jī)的通信，可直接應(yīng)用于大、中型集散型涵閘(或泵站)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中。

本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案：

一種閘門(mén)監(jiān)控裝置，包括采樣單元、微處理器和與所述微處理器相互連接的微控制器、開(kāi)入量單元、開(kāi)出量單元、存儲(chǔ)器、AD轉(zhuǎn)換器和以太芯片，所述采樣單元連接所述AD轉(zhuǎn)換器，所述微控制器通過(guò)所述微處理的串口連接，所述開(kāi)入量單元和所述開(kāi)出量單元分別與所述微處理器的IO接口連接，所述存儲(chǔ)器、所述AD轉(zhuǎn)換器和所述以太芯片通過(guò)所述微處理器的總線(xiàn)連接，所述微控制器外接人機(jī)交互模塊。

優(yōu)選的，所述采樣單元包括荷重傳感器和閘門(mén)開(kāi)度傳感器，所述荷重傳感器和所述閘門(mén)開(kāi)度傳感器分別連接所述AD轉(zhuǎn)換器，所述荷重傳感器采集毫伏信號(hào)經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換處理成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。

優(yōu)選的，所述AD轉(zhuǎn)換器與所述微處理器之間采用線(xiàn)性光藕隔離電路，保證裝置的高抗擾度。

優(yōu)選的，所述微處理器還連有USB接口和以太網(wǎng)接收器，所述以太網(wǎng)接收器上設(shè)有以太網(wǎng)接口，通過(guò)所述USB接口外插U盤(pán)可升級(jí)裝置程序，并可通過(guò)該接口導(dǎo)出動(dòng)作錄波信息，通過(guò)以太網(wǎng)通信接口，可以與支持IEC60870-5-103，ModbusTCP等規(guī)約的裝置通訊。

優(yōu)選的，所述存儲(chǔ)器包括Flash Memory和SDRAM，所述Flash Memory和所述SDRAM分別通過(guò)總線(xiàn)和所述微處理器連接，程序與錄波存儲(chǔ)在所述Flash Memory中，簡(jiǎn)化電路和降低成本，所述SDRAM保證充足的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源，提高運(yùn)算速度。

優(yōu)選的，所述人機(jī)交互模塊包括液晶顯示屏、鍵盤(pán)和指示燈，所述液晶顯示屏連接所述微控制器的串行外設(shè)接口，所述鍵盤(pán)和所述指示燈連接所述微控制器的IO接口，液晶顯示對(duì)CPU的占用很少，以便于對(duì)以太網(wǎng)的進(jìn)行快速查詢(xún)。

本實(shí)用新型的有益效果是：可以使用U盤(pán)升級(jí)程序和讀取裝置信息，提供了便捷的軟件維護(hù)與信息獲取平臺(tái)；實(shí)現(xiàn)modbus以太網(wǎng)通信，通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信。Modbus/TCP協(xié)議已經(jīng)成為一通用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)，可以與計(jì)算機(jī)通過(guò)交換機(jī)直接組網(wǎng)，不需要專(zhuān)門(mén)的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，順應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)發(fā)展趨勢(shì)；采用查詢(xún)式的以太網(wǎng)訪問(wèn)方式，不用因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)風(fēng)爆，導(dǎo)致裝置死機(jī)；提供了閘門(mén)現(xiàn)地監(jiān)控所需的一體化功能與荷重配合；采用液晶顯示方式，液晶顯示對(duì)CPU的占用很少，以便于對(duì)以太網(wǎng)的進(jìn)行快速查詢(xún)；采用FRAM記錄事件，可以掉電保持事件，而且可以無(wú)限次擦除；程序與錄波存儲(chǔ)在一個(gè)Flash Memory中，簡(jiǎn)化電路和降低成本。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種閘門(mén)監(jiān)控裝置，核心器件可采用基于ARM920T核的高性能、低功耗16/32位RISC(精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī))微處理器AT91RM9200,AT91RM9200有指令緩沖區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，速度可達(dá)200MIPS，其內(nèi)部集成豐富的外設(shè)資源，適用于要求外設(shè)資源豐富、功耗低、工作嚴(yán)格穩(wěn)定的工業(yè)控制儀器；配置充足的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源：4M字節(jié)Flash Memory，8M字節(jié)SDRAM；以太網(wǎng)采用DMA傳輸，保證通信的穩(wěn)定可靠；采用HCNR200線(xiàn)性光藕隔離開(kāi)度與荷重傳感器，保證裝置的高抗擾度；采用14位雙極性逐次逼近型AD，保證采樣的高精度，采樣頻率為1KHZ，計(jì)算周期為1KHZ，使開(kāi)度和荷重?cái)?shù)據(jù)充足，有利于濾除錯(cuò)誤的荷重和開(kāi)度數(shù)據(jù)；進(jìn)一步地，裝置帶有USB接口，可通過(guò)U盤(pán)直接升級(jí)裝置程序，也可把動(dòng)作信息和故障錄波數(shù)據(jù)直接存入U(xiǎn)盤(pán)，方便故障分析。

如圖2所示，在閘門(mén)啟閉過(guò)程中，裝置對(duì)門(mén)開(kāi)度、荷重以及電壓電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，如發(fā)生異常，則及時(shí)進(jìn)行有效保護(hù)?？芍苯咏邮苤噶?通過(guò)人機(jī)界面)控制開(kāi)出量進(jìn)一步控制外接觸器，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)閘門(mén)的升、降、停，且可控制進(jìn)線(xiàn)電源的分合；當(dāng)閘門(mén)遠(yuǎn)方位置閉合時(shí)，可以遙控閘門(mén)啟閉。荷重變送器是采用進(jìn)口專(zhuān)用AD芯片，采集荷重傳感器毫伏信號(hào)經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換處理成標(biāo)準(zhǔn)4-20mA信號(hào)輸出。選用4-20mA輸出的閘門(mén)開(kāi)度編碼器。如果已有編碼器信號(hào)輸出為SSI的，則加裝轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為4-20mA信號(hào)。當(dāng)閘門(mén)任一相電流大于定值，經(jīng)延時(shí)，裝置跳閘；當(dāng)閘門(mén)開(kāi)度超過(guò)上限設(shè)定值時(shí)，停止電機(jī)；當(dāng)閘門(mén)開(kāi)度小于下限設(shè)定值時(shí)，停止電機(jī)；當(dāng)對(duì)稱(chēng)開(kāi)門(mén)時(shí)，任一閘門(mén)兩側(cè)開(kāi)度不一致大于設(shè)定值時(shí)，停止電機(jī)；當(dāng)閘門(mén)任一左或右荷重大于等于對(duì)應(yīng)的110％設(shè)置值時(shí)，裝置發(fā)告警或停電機(jī)；當(dāng)閘門(mén)任一左或右荷重小于等于對(duì)應(yīng)的欠載設(shè)置值時(shí)，裝置發(fā)告警或停電機(jī)，用線(xiàn)性光藕實(shí)現(xiàn)對(duì)4-20ma的隔離輸入，保證微處理器的可靠和穩(wěn)定。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。